關(guān)于電纜導(dǎo)體“標(biāo)稱截面積”的解釋與分析(一)

關(guān)于電纜導(dǎo)體“標(biāo)稱截面積”的解釋與分析(一)

1. 引言

電線電纜是用于傳輸電力、傳遞信息和實(shí)現(xiàn)電磁能量轉(zhuǎn)換的一大類電工產(chǎn)品，廣泛地應(yīng)用于電力電網(wǎng)、建筑工程、軌道交通、工礦企業(yè)、數(shù)據(jù)通訊、電子電器、電氣裝備和汽車船舶等各個(gè)領(lǐng)域，被喻為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的“血管”與“神經(jīng)”。其產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣與成套整機(jī)設(shè)備及電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行密切相關(guān)。隨著社會(huì)各方對(duì)線纜質(zhì)量***日益重視，有關(guān)線纜的采購(gòu)方、監(jiān)理方和監(jiān)管方等加強(qiáng)對(duì)其產(chǎn)品的抽檢及質(zhì)量管控，特別是作為電氣性能核心指標(biāo)之一的導(dǎo)體電阻。

然而，近期中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心(CQC)接收到一些線纜企業(yè)和用戶有關(guān)電纜標(biāo)稱截面積檢測(cè)的疑問(wèn)咨詢。部分用戶和檢測(cè)機(jī)構(gòu)在電纜標(biāo)稱截面積測(cè)量的理解上存在一些誤區(qū)，將標(biāo)稱截面積理解為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的截面積，采用幾何法測(cè)量導(dǎo)體的實(shí)際橫截面積并依此進(jìn)行判定，導(dǎo)致部分符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求的電線電纜在交貨抽檢時(shí)被判定不合格。例如用于電器電源線的普通聚氯乙烯軟線60227 IEC 53(RVV) 300/500V 3X0.75產(chǎn)品，標(biāo)稱截面積為0.75 mm2，實(shí)測(cè)截面積為0.72 mm2,比標(biāo)稱橫截面小了0.03 mm2，即使其導(dǎo)體電阻符合標(biāo)稱截面積為0.75 mm2的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求，仍被誤判為不合格產(chǎn)品，最終在線纜及整機(jī)產(chǎn)品的銷售和驗(yàn)收上，給企業(yè)和用戶方均帶來(lái)困擾和不良影響。為此，此文對(duì)電線電纜導(dǎo)體的標(biāo)稱截面積進(jìn)行解釋和說(shuō)明，希望有助各方正確理解標(biāo)稱截面積，減少誤解及誤判，并科學(xué)準(zhǔn)確地運(yùn)用電阻法來(lái)考核導(dǎo)體截面積。

2.關(guān)于電線電纜導(dǎo)體的截面

在電線電纜產(chǎn)品生產(chǎn)、設(shè)計(jì)使用到檢測(cè)檢驗(yàn)全過(guò)程中，我們所關(guān)注的電線電纜導(dǎo)體截面有著多種的叫法和理解：標(biāo)稱截面積、設(shè)計(jì)截面積和實(shí)際截面積，它們究竟是什么關(guān)系？

電線電纜導(dǎo)體的標(biāo)稱截面積（Nominal cross-sectional area of conductor）: 所謂標(biāo)稱值是指產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中指定的量值并經(jīng)常用于表格之中，標(biāo)稱值引申出的量值通常須在規(guī)定公差下通過(guò)測(cè)量進(jìn)行檢驗(yàn)。也就是說(shuō)如果標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有給定某標(biāo)稱值的公差，那么此標(biāo)稱值就無(wú)需考核和測(cè)量。在GB/T3956-2008《電纜的導(dǎo)體》中，對(duì)標(biāo)稱截面積沒(méi)有給出公差，并定義為：“確定導(dǎo)體特定尺寸的數(shù)值，但并不受直接測(cè)量影響。（注：本標(biāo)準(zhǔn)中導(dǎo)體的每個(gè)特定尺寸應(yīng)符合***電阻值的要求）”?？梢?jiàn)，導(dǎo)體的標(biāo)稱截面積在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中是用來(lái)表述電線電纜產(chǎn)品的規(guī)格，僅僅是此規(guī)格的代號(hào)或名稱，便于產(chǎn)品制造過(guò)程中的文件及生產(chǎn)管理，對(duì)于用戶和設(shè)計(jì)人員來(lái)講便于選擇和指導(dǎo)生產(chǎn)及電氣設(shè)計(jì)，但并不要求直接測(cè)量其實(shí)際截面，而是通過(guò)導(dǎo)體電阻值來(lái)進(jìn)行衡量和考核。

電線電纜導(dǎo)體的設(shè)計(jì)截面積（Design cross-sectional area of conductor）：GB50411-2007《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》第12.2.2條的內(nèi)容如下：“低壓配電系統(tǒng)選擇的電纜、電線截面不得低于設(shè)計(jì)值，進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)對(duì)其截面和每芯導(dǎo)體電阻值進(jìn)行見(jiàn)證取樣送檢”，這里講的設(shè)計(jì)值指的就是設(shè)計(jì)截面積。在設(shè)計(jì)電線電纜采用多大規(guī)格時(shí)通常是依據(jù)電線電纜的載流量（見(jiàn)JB/T10181.1《電纜載流量計(jì)算 第1部分 載流量公式》）

與電線電纜載流量I直接相關(guān)的變量是導(dǎo)體電阻R，并非導(dǎo)體的實(shí)際截面。同樣，在整機(jī)及電器附件產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)表格中，與額定電流值相對(duì)應(yīng)的也通常是配線的標(biāo)稱截面。所以說(shuō)某一標(biāo)稱截面下的導(dǎo)體電阻大小對(duì)應(yīng)的截面也可稱電氣截面，即設(shè)計(jì)截面（設(shè)計(jì)值）。當(dāng)我們考核電線電纜的設(shè)計(jì)截面或標(biāo)稱截面時(shí)，均是考核它的電阻值，而不是測(cè)量它的實(shí)際截面值。

電線電纜導(dǎo)體的實(shí)際截面積（Actual cross-sectional area of conductor）：指的是導(dǎo)體的幾何截面積。對(duì)于電線電纜生產(chǎn)制造者來(lái)講，某標(biāo)稱截面的導(dǎo)體截面究竟設(shè)計(jì)多大才能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，不是指實(shí)際截面要大于等于標(biāo)稱截面，而是指此標(biāo)稱截面下的設(shè)計(jì)截面（電氣截面）要滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，即直流電阻是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，將此作為設(shè)計(jì)導(dǎo)體實(shí)際截面大小的依據(jù)。如果選擇的導(dǎo)電性能較高的導(dǎo)體材料，那么實(shí)際截面可以小一些，反之導(dǎo)體實(shí)際截面應(yīng)大一些。當(dāng)今隨著導(dǎo)體材料生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，無(wú)氧銅材的***生產(chǎn)工藝已經(jīng)得到普遍應(yīng)用，銅導(dǎo)體材料電阻率足以保證用小于標(biāo)稱直徑銅絲能滿足對(duì)應(yīng)規(guī)格直流電阻的要求，所以目前電纜行業(yè)中較普遍出現(xiàn)直流電阻合格，但線芯實(shí)際直徑小于標(biāo)稱直徑或?qū)嶋H截面小于標(biāo)稱截面的現(xiàn)象，這是符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求的，也是符合節(jié)能節(jié)材的科學(xué)發(fā)展觀。

電線電纜產(chǎn)品是基礎(chǔ)配套性產(chǎn)品，用于各行各業(yè)，大的行業(yè)又按照行業(yè)要求制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在這些標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)電線電纜產(chǎn)品又給了一些規(guī)定，特別是對(duì)導(dǎo)體的要求，從標(biāo)準(zhǔn)化法角度看，這是正確的，但對(duì)于同一個(gè)產(chǎn)品在不同的標(biāo)準(zhǔn)中相同考核項(xiàng)目出現(xiàn)矛盾、或不合理不科學(xué)時(shí)，我們應(yīng)充分重視，特別是全國(guó)上下都在重視產(chǎn)品質(zhì)量的大環(huán)境下，更應(yīng)該注重產(chǎn)品的考核要求是否合理科學(xué)。例如：對(duì)于GB 50303-2002《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)第3.2.10條中第 3款的要求是“按制造標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)抽樣檢測(cè)絕緣層厚度和圓形線芯的直徑;線芯直徑誤差不大于標(biāo)稱直徑的l%;常用的BV型絕緣電線的絕緣層厚度不小于表12（略）的規(guī)定”。對(duì)于此條款，“線芯直徑誤差不大于標(biāo)稱直徑的l%”此句表述要求與相關(guān)電線電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的要求相矛盾，無(wú)論在GB/T5023-2008還是GB/T 3956-2008標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于第1種或第2種導(dǎo)體都不考核成品線纜導(dǎo)體中的單絲直徑，僅僅考核直流電阻和單絲根數(shù)。對(duì)于電線電纜的導(dǎo)體考核要求，還是要按GB/T3956的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行。

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